Instalaciones Domoticas[1] Copy

5/9/2018 Instalaciones Domoticas[1] Copy - slidepdf.com

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1

C UR

S O 0 7 - 0 8

JULIÁN DOMENE GARCÍA



2

Introducción. Reflexiones sobre el tema Los edificios inteligentes ganan importancia



3

En el entorno doméstico, los usuarios demandan cada

vez más:

Un aumento de la seguridad, como:

- el control de accesos al edificio- los sistemas de seguridad en viviendas

Mayor control en los equipamientos domésticos:

- sistema de climatización- lavadora- frigorífico

- horno, etc.

Que nos producen mayor confort y el consiguiente

ahorro de energía.



4

Otros elementos que van siendo habituales son:

Los mandos a distancia para el control de:- Persianas motorizadas

- Regulación de la iluminación, etc.

La posibilidad de controlar el equipamiento por:- Medio del teléfono- PDA- PC tablet- Internet

- Etc.

La consecuencia de todas estas demandas

requiere que la instalación eléctrica sea máscompleja de lo habitual.



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Los avances tecnológicos que se vienen realizando enlas áreas de:

telecomunicacióninformáticaelectrónica

Han propiciado el desarrollo de productos y sistemaspara el control y la supervisión de los equipamientosde viviendas, edificios y naturalmente en las distintas

actividades industriales, permitiendo de esta manerauna mayor comunicación bidireccional entre éstos ysus usuarios.



6

El aumento del nivel de vida actual esta provocando un fenómeno

sin precedentes:Con la llegada de Internet en banda ancha (ADSL, cable, etc.) seofrecen gran cantidad de servicios y aplicaciones en:

Actividades industriales y empresarialesOcioEntornos residenciales, etc.

Esta comunicación nos permite por lo tanto la transmisión yrecepción de:

• Voz• Datos• Imagen• Control desde dentro y fuera del edificio



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Domótica e inmótica



8

Para gestionar todas y cada una de lasfunciones e instrucciones que se deben realizaren el edificio, aparece una nueva disciplina

llamada de varias formas:• Gestión técnica doméstica (GTD)

• Gestión técnica del edificio (GTE)

• Casa inteligente (smart house )• Automatización de viviendas (home automation)

• Sistemas domésticos (home system )• Domótica• Casa digital



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La utilización de ésta tecnología a los edificios delsector terciario se denomina INMÓTICA.

La domótica y la inmótica, ofrecen pues, beneficios atodos los agentes que intervienen en su desarrollo,como promotores, constructores, proyectistas e

instaladores, así como a la Administración pública.



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El nuevo R.E.B.T. y la I.C.T., pretenden darrespuesta a todas las necesidades denormalización de estas instalaciones, aunque

muchos de los servicios estén aún por definir,por lo que la Legislación no tiene todavía clarosalgunos conceptos.

La instrucción ICT-BT- 051, define estasinstalaciones, no incluyendo las detelecomunicaciones, de protección contraincendios, etc., que se regulan por sus propiosreglamentos.



11Valoración de las prestaciones que debe cumplir un sistema domótico.



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Gestión de laseguridad

Gestión delconfort

Gestiónenergética

Gestión de lascomunicaciones

DOMÓTICA



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Área de gestión de la seguridad:

Control de intrusión

Simulación de presencia Control de accesos Gestión de alarmas técnicas Alarmas médicas



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Área de gestión de la confortabilidad:

Control de persianas y toldos

Control y regulación de la iluminación Control y regulación de la climatización Control del riego automático



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Área de gestión de la energía:

Programación y zonificación de la climatización

Racionalización de cargas eléctricas Gestión de tarifas Regulación de la iluminación



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Área de gestión de las comunicaciones:

Telecontrol telefónico de los equipos

instalados en la vivienda Telecontrol vía Internet Transmisión de alarmas



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Domótica e inmótica

Automatización de los equipamientos



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Para automatizar todos los equipamientos de una vivienda, necesitamos

que exista comunicación entre ellos y, a su vez con el sistema de control

DVD

VIDEO TELEVISIÓN

SISTEMA DECONTROL



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La comunicación entre los elementos se realiza por medio de una red de

comunicaciones y una serie de señales codificadas de una formadeterminada, por medio de protocolos de comunicación

DVD VIDEO TELEVISIÓN SISTEMA DECONTROL

Redes de Comunicación



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Cada una de estas instalaciones se realiza con soportesfísicos distintos, por lo que se hace necesario definir un

nuevo concepto llamado: “red domestica”.

“Se define como un proceso o sistema que usa

diferentes métodos y equipamientos y provee de lahabilidad de mejorar el estilo de vida en el hogar”



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De esta manera la red doméstica se divide encuatro subredes:

Red de potencia

Red de datos Red de entretenimiento

Red domótica



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RED DE DATOS:

Voz (teléfono)

Datos (ordenador)

RED DE ENTRETENIMIENTO:



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Televisión

Audio y vídeoEtc.



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RED DOMÓTICA:

Se encarga de integrar losdispositivos y elementosnecesarios para la

automatización y el control dela vivienda



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De todo lo expuesto, podemos observar la necesidad dedisponer de algún dispositivo capaz de relacionar lastres subredes anteriores.

Este elemento de denomina “pasarela residencial” y enla actualidad se encuentra en fase de desarrollo.



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“Se define como el dispositivo que permite lacomunicación entre las redes exteriores detelecomunicación con las redes interiores de

la vivienda o edificio”

PASARELA

RESIDENCIAL

Bus de datos

Bus multimedia

ADSL

Bus domótica



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Así pues, al estar cambiando los conceptos utilizadoshasta hoy, han aparecido nuevos términos como:

HOGAR DIGITAL

Telefónica, en su “libro blanco del hogar digital y las

infraestructuras comunes de telecomunicaciones”, lodefine como:

Aquel que dispone de las siguientes infraestructuras:



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Aquel que dispone de las siguientesinfraestructuras:

Conexión a banda ancha Red de datos

Red multimedia Red domótica

Pasarela residencial



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Por medio de estas infraestructuras, los usuarios podrán acceder a:

Acceso a Internet desde cualquier punto de la vivienda Teletrabajo

Teleducación Comercio electrónico Video telefonía

Videoconferencia

Audio/video/TV bajo demanda Televigilancia Telemedicina Control domótico Otras aplicaciones que pueden surgir en el futuro

Automatización de viviendas y edificios



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Automatización de viviendas y edificios

Domótica Inmótica

Áreas funcionales

Seguridad Confort Ahorro energía Comunicaciones

Redes domésticas

Potencia Datos Multimedia Domótica

Pasarela residencial

Hogar digital



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1.- CARACTERÍSTICAS, FUNCIONES Y TIPOLOGÍA

En principio, la red de potencia (instalación eléctrica) es la

primera que debemos planificar de acuerdo con el REBT.

A continuación, se elegirá el sistema técnico más apropiado a:

• Características de la vivienda• Prestaciones solicitadas por los usuarios

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Composición de los sistemas técnicos en domótica



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S en s

or e s

Temperatura

A c t u a d or e s

Humedad

Presencia

Viento

Ultrasonido

Volumétricos

Ópticos

Etc.

Motores

Electroválvulas

Etc.

Medio de transmisión

CONTROLADOR

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Los sistemas de control utilizados están basados en la utilización de

microprocesadores. Su arquitectura está compuesta por:

Unidad de control (CPU)Memorias. RAM, ROM, EEPRON, etc.Periféricos de entradaPeriféricos de salidaMódulos de transmisión y recepción

Fuente de alimentación.

Básicamente se utilizan tres tipos de arquitectura de control:Sistemas de control centralizadoSistemas de control descentralizadoSistemas de control distribuido

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SISTEMA DE CONTROL CENTRALIZADO



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SISTEMA DE CONTROL CENTRALIZADO

CPU

E1 E4E2 E3

S1S2 S3 S4

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SISTEMA DE CONTROL CENTRALIZADO, BASADO EN



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S S CO O C O, S OCENTRAL DOMÓTICA

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CPUMÓDULO DE

ENTRADAS

MÓDULO

DE

COMUNICACIONES

MÓDULODE

SALIDAS

BUS BUS

BUS



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Estos sistemas reciben el nombre de Centralesdomóticas, existiendo gran variedad en el mercado,

como:

Central Vivimat+ de Dinitel

D-82 de Domaike Empower de Home System VIS de Simón Etc.

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SISTEMA DE CONTROL DESCENTRALIZADO



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E1 E4E2 E3

S1 S2 S3 S4

BUS

38



3939

En estos sistemas se utilizan tantos nodos como

elementos se conectan a la red. Por lo tanto cada unode ellos debe disponer de una Unidad de Control(UC), con capacidad de proceso y comunicación.

Requiere pues la programación de cada uno de ellosde forma independiente.

El sistema más utilizado es el denominado KNX,fabricado por:

Siemens ABBJungMerten, etc.

SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO



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Los sistemas más utilizados son: Domolon de Isde

Dialogo de BJC VIT@ de Simón Etc.

40

SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO



4141

UC-1NODO

E1-1 E2-1

S1-1 S2-1

UC-NNODO

E1-N E2-N

S1-N S2-N

UC-2

NODO

E1-2 E2-2

S1-2 S2-2

BUSBUS

BUS



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ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE LAAUTOMATIZACIÓN DE EDIFICIOS

42



43

Son dispositivos que están compuestos por:

Transductor Acondicionador de señal Etapa de salida

43



44

En función de la señal de salida, se clasifican en:

Analógicos Digitales Todo-Nada

44

Existen para medir todas las magnitudes físicas,



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químicas o biológicas que tengamos:

Temperatura Humedad

Humo Luminosidad Gas Agua Infrarrojos

Movimiento Proximidad Radiofrecuencia

Velocidad Posición



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4747

Son elementos de salida que modifican su estadosegún la señal recibida:

Analógicos Digitales

Todo-nada



48

Electroválvula de gas, actuada mediante un relé,48

Configuración de las redes domésticas



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Configuración de las redes domésticas

Quedan definidas por:

• La topología de la red

• Los medios de transmisión utilizados

• Los protocolos de acceso y comunicación a la red

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50

Puede ser:

Estrella Anillo

Bus

50



51

Básicamente existen dos tipos:

Transmisión por conductores Transmisión sin conductores

51



52

Las características que hay que tener en cuenta son:

Topología que soporta

Velocidad de transmisión Ancho de banda que puede transmitir Influencia de las interferencias

Fiabilidad y vulnerabilidad Economía y facilidad de instalación.

52



53

Los soportes físicos más empleados son:

• Pares trenzados• Cable coaxial

• Fibra óptica• Corrientes portadoras

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Compuestos por dos conductores eléctricos, aisladosentre si, y trenzados para evitar las interferencias

electromagnéticas.Se utilizan en redes de telefonía y en distribución deaudio.

54



5555

Otros tipos de cables trenzados utilizados son:

UTP (par trenzado sin apantallar)



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Otros tipos de cables trenzados utilizados son:

UTP (par trenzado sin apantallar) STP (par trenzado apantallado)



5757

Se utilizan en transmisión de datos a alta velocidad y agrandes distancias. En edificios se utiliza para llevar laseñal de televisión.



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Está compuesta por una fibra flexible, muy fina ycapaz de conducir energía óptica. Las fibras de mayor

calidad son de sílice, dispuestas en capasconcéntricas, donde se distinguen:• Núcleo

•Cubierta•Revestimiento

La propagación de energía electromagnética se basaen la diferencia de índice de refracción entre el núcleoy la cubierta.

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59

La transmisión de señales por fibra óptica requiere deun emisor y un receptor al principio y al final de la

fibra que se utiliza.

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Diodo LED, o Láser Fotodiodo de silicio



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Es apropiado en largas distancias y últimamente seemplea en edificios. Su inconveniente es la

trasformación de la señal eléctrica en óptica. Sinembargo sus beneficios son:

1. Permite mayor ancho de banda2. Menor tamaño y peso3. Menor atenuación

4. Aislamiento electromagnético5. Mayor separación entre repetidores

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La transmisión de información se realiza por medio deemisores que emiten sobre la red de potencia (eléctrica)

una señal modulada y codificada a una frecuenciadeterminada que es captada por los receptores,permitiendo la comunicación entre ellos y realizando las

actuaciones que le indique el emisor.

Es muy fácil de implantar, pero tiene el inconveniente de

ser muy sensible a las inducciones electromagnéticas.

61



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También llamada inalámbrica, está basada en el envío yrecepción de ondas electromagnéticas, que utilizan el

aire para su propagación.

No se necesita pues tendido de ningún cable. Lossistemas más utilizados son:

1. Radiofrecuencia2. Infrarrojos

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63

Basada en el envío y recepción de ondaselectromagnéticas, que utilizan el aire para supropagación. Estas ondas se propagan en elvacío a la velocidad de la luz.

63



64

Actualmente es uno de los métodos más utilizados en la

interconexión en redes domésticas. Los sistemas másutilizados son:

Bluetooth Home RFWi-Fi

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Utiliza diodos láser o LED, que emiten luz en la banda deinfrarrojos.

Se sigue necesitando un emisor y un receptor, perodeben estar uno a la vista del otro. No puede haber

obstáculos entre ellos.

Las aplicaciones son mandos a distancia, TV, vídeo,DVD, regulación de persianas, iluminación, etc.

Se define como Protocolo de comunicaciones , el



6666

,

conjunto de normas que clasifican el formato quevan a tener las órdenes o paquetes de informaciónentre los controladores o nodos de la red, con la

mayor eficacia posible.



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6868



6969

Creada en 1999Es el resultado de la convergencia de tres sistemas:

1.- Batibus

2.- EIB3.- EHS

Para crear un sistema estándar único.Crean además la asociación KONNEX, de dondeaparece el nombre de la tecnología estudiada.

Sistema europeo, para competir con los americanosy japonesesSistema normalizado por CENELEC (EN50090)



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Respecto al medio de transmisión, el nuevo estándarKNX podrá funcionar utilizando las norma de lossistemas anteriores, sobre:

1.- Par trenzado (TPO) de Batibus2.- Par trenzado (TP1) de EIB

3.- Ondas portadoras (PL100) de EIB4.- Ondas portadoras (PL132) de EHS5.- Ethernet del sistema EIB.net6.- Radiofrecuencia del sistema EIB.RF



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Es de las más antiguas. 1976-78 (Escocia)Su objetivo es transmitir datos por las líneas de

B.T. a baja velocidad y costes bajos.

Utiliza la red de potencia de la viviendaNo es un protocolo propietarioCualquier fabricante puede producir dispositivos

X-10.Los más importantes son:

1.- Netzbus2.- Timac3.- Home System.

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Su facilidad de instalación y de uso lo hacen lideren el mercado residencial y de pequeñas empresasde los EEUU.Es la más asequible por lo tanto para realizar unainstalación domótica que no resulte muy compleja.

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No hay una tecnología común

No necesita cablesPermite pues una gran movilidadLa falta de compatibilidad hace que se necesiten

muchos mandos a distancia.Las características de transmisión más

importantes, son:

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7575

Son aquellos que han sido construidos:

1.- Por un solo fabricante

2.- Aplicando tecnología propia3.- Utilizando una estructura de control4.- Medios de transmisión y protocolos

diseñados por una sola empresa



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Existen gran cantidad, que realizan todas las funcionesque se necesitan implantar en el entorno doméstico.

Entre algunos podemos observar los siguientes:

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MODOS DE CONFIGURACIÓN DE KNX



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Existen tres modos de configuración distintos:

• S-Mode (modo sistema)

• E-Mode (modo fácil)

• A-Mode (modo automático)

La herramienta de software para la programación de

los componentes, independiente del fabricante, sedenomina ETS3.



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Las especificaciones de KNX se hanconvertido en la primera normaeuropea para la gestión técnica de

viviendas y edificios inteligentes.

Esquema básico de KNX/EIB/TP1



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El KNX/EIB es un sistema busde control descentralizado ycontrolado por eventos

SENSOR

Detecta sucesos

Pulsadores

cambio luminosidad

Cambiotemperatura Cambiohumedad

Etc.

ACTUADORMensaje

Ejecuta la orden delmensaje

Acuse de recibo

En el sistema KNX/EIB, se alimentan todos losLa potencia se calculará

sabiendo que cada componentede la instalación consume 150 mW



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componentes a 24 VDC, por lo que se necesita unaF.A.:



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El sistema se organiza en tres niveles de conexión:

ZonaLíneaComponente



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Se denomina así al conjunto de FA y componentes bus

que cumpla con:

Máximo nº componentes: 64

Máximo nº FA: 2Distancia máxima de la FA al componente: 350 mDistancia máxima entre componentes: 700 mLongitud máxima de conductor: 1000 m



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Se denomina así al conjunto de varias líneas hasta un

máximo de doce.

Cada una dispone de un máximo de 768 componentes.

Para configurar una zona se unen las líneas por medio delos acopladores de líneas, constituyendo la denominadaLínea principal



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El sistema puede ser ampliado mediante la unión de

varias líneas, hasta un máximo de 15, utilizando losAcopladores de zonas, para formar las Líneas de zona.

Podemos trabajar pues con los siguientes componentes:768 x 15 = 11520

Correspondiendo a la topología básica del sistema



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El sistema puede seguir creciendo utilizando

amplificadores, de esta manera:

La línea puede ampliarse hasta un máximo de 256

componentes, con lo que el total puede llegar a ser 46080.Cada zona, por otra parte, podemos ampliarla 15 líneas,

lo que supone en capacidad máxima un total de 57600

componentes.



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Los componentes se identifican mediante undireccionamiento que utiliza dos formas:

La dirección física La dirección de grupo



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Se utiliza para identificar de una manera clara el componente bus,describiendo su localización dentro de la topología (zona, línea,

componente). Ejemplo: 1.2.64

Indica el componente 64 de la línea 2 y de la zona 1.

Consta de tres campos con el formato siguiente:

• Zona: identifica una de las 15 zonas (4 bits)• Línea: identifica una de las 12 (4 bits)• Componente: 64 posibles (8 bits)



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La dirección se asigna una vez a cadacomponente bus. Está se hace por medio del

software ETS,



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0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1

Componente: 39

Línea: 15

Zona: 3



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Enciende L11, L12 y L13

Enciende/apaga laslámparas más

cercanas a la ventana,dependiendo de lailuminación exterior



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En primer lugar creamos las direcciones de grupo (2 niveles), Gr- grupo ySGr- subgrupo:

DG 1/1 encender/apagar L11, L12 y L13DG 1/2 encender/apagar L21, L22 y L23DG 1/3 encender/apagar L11 y L21

Asignaremos al pulsador P1 y a sus correspondientes actuadores de laslámparas la dirección 1/1.Al P2 y a sus actuadores, la dirección 1/2.

Al sensor S1 y a sus actuadores, la dirección 1/3.



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La topología de la instalación y lasdirecciones de grupos y subgrupos son lasque podemos ver a continuación:



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101



102

B I B L I O G R AFÍA



103

A F Í A

R.I.C.T. R.D. 401/2003

R.E.B.T. 2002

Instalaciones automatizadas en viviendas y edificios. L. Molina.

Editorial Mc Graw Hill. 2005. Técnica inteligente para viviendas y edificios. G. Deip. EditorialMarcombo.2004

Domótica. A. Creus Solé. Editorial CEYSA. 2006

Cuaderno de divulgación Domótica. AENOR Ediciones CEDOM. 2008

Revista Domótica&Inmótica. Casa digital. Ideas editoriales 3003.S.L.

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